我国的建筑防水材料由防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水及止水堵漏材料组成。表1是本社对我国3年来防水材料的工程应用情况调查的结果。从表1中可以看出,2008-2010年,我国各类建筑工程中应用量排名居前10位的防水材料都是防水卷材和防水涂料;我国的防水材料应用虽然以防水卷材居多,但是像聚氨酯防水涂料、聚合物水泥基防水涂料(JS)等高分子类涂料的用量3年来一直稳居前4位,远远超过高分子类防水卷材中国涂料在线coatingol.com。同时,京津城际、京沪、沪宁城际等高铁工程的防水层都采用了喷涂方式施工涂料,使国内防水涂料的应用量也得到大幅度提高。可以预计,随着防水涂料施工工艺研究力度的加大,也将带来防水涂料应用的崭新局面。
据美国涂料工业协会2006年的统计得知,美国涂料施工的喷涂率是97%;根据中国涂料工业协会在2007年的统计,中国涂料施工的喷涂率只有28%,这还包括了汽车工业这种要求装饰性高的必须喷涂的行业,以及快速固化无法手工施工的涂料。因此,可以估计,防水行业中涂料的喷涂率是非常低的。随着中国经济的发展,各行各业都在提高自身的技术水平和档次,低技术含量、低价竞争虽然充斥目前的防水市场,但是绝对不是未来的发展方向。改变防水涂料的施工方式,提高防水涂料的施工效率和质量,赶上发达国家的涂料应用技术水平,势在必行。
1.1 落后的施工工艺造成施工缺陷和低价竞争
目前大部分防水涂料的施工采用滚刷和刮涂方式,这种手工施工存在不少弊端:一是施工效率低,人工滚刷单人每天不超过1 000 m2;二是原料浪费严重,现场因不断蘸料而难免滴漏,由于涂刷不均匀,为了保证效果,约30%的材料被浪费;三是表面效果差,有刷痕、辊痕、残余刷毛,容易在施工过程中混入杂质;四是涂层不密实,容易产生气泡和缝隙,涂料与基材的黏结性能差;五是企业施工工艺和质量差,陷入价格竞争的境地。
2008-2010年工程用量居前10位的防水材料及所占比例
1.2 机械化施工带来的总体效益
机械化施工是防水涂料施工技术的革新,其优越性体现在:彰显专业实力,提高了企业的竞争能力;提高施工质量,减少工程质量投诉;节约劳动力,节约材料,降低工程成本;缩短工程工期,简化管理环节。
1.3 高压无气喷涂施工的优势
涂料喷涂有空气喷涂、空气辅助式无气喷涂和无气喷涂等方式。空气喷涂应用于低黏度材料及装饰性高的产品,如汽车工业;空气辅助式无气喷涂应用于防腐及装饰于一体的产品,如家具;无气喷涂应用于防腐及防水等需达毫米级厚度的产品,如建筑防水。高压无气喷涂的优势:一是单人每天最低可喷涂5 000 m2(按8 h工作制计算);二是试验表明喷涂方式可以在单位面积上节约近30%的材料;三是由于采用高压方式,可以将杂质吹走,提高表面效果,并且可以喷涂至孔洞内部,解决人工施工的死角;四是由于压力大,可以加强底涂对基材的渗透,提高附着力;五是提升企业形象,提高企业美誉度。
2.1 JS防水涂料施工设备的试验选型
JS防水涂料是一种非常普遍的防水材料,从表1可以看出,在2008、2009、2010年3年的工程调查中,其应用量排名分别为第3名、第4名。JS防水涂料由聚合物乳液加粉料混合而成,其特点是材料黏度高达10 Pa · s以上,工程要求施工厚度要达到1.5 mm以上。这就对施工设备提出了高压力、大流量的要求。美国固瑞克公司对JS防水涂料喷涂施工设备作了如下的试验选型。
(1)先导式大流量空气马达,提供稳定的动力。使设备可以提供最高360 kg的输出压力,见图1。
先导式大流量空气马达
(2)大流量、带一体式过滤器的下部缸体设计可以提供最大11.3 L/min的输出流量,见图2。
大流量、带一体式过滤器的下部缸体
(3)采用XTR高压喷枪,承受高压力,减少了扳机力,成本降低,见图3。
XTR高压喷枪
(4)采用全新的XHD系列反冲洗喷嘴,耐压、耐磨、反转去污,见图4。
XHD 反冲洗喷嘴
2.2 JS防水涂料高压无气喷涂施工在实际工程项目上的试验
经固瑞克公司与东方雨虹防水技术股份有限公司共同合作,在上海进行了3 000 m2JS防水涂料高压无气喷涂施工实际项目的应用试验(图5)。试验证明,高压无气喷涂施工可以比人工施工提高工效5倍以上;施工效果达到了溶剂型涂料施作的效果,表面平整、没有接缝、厚度均匀;两遍喷涂即可达到1.5mm干膜要求;经过计量,原料使用量可以比手工施工节约20%以上[2]。
JS防水涂料高压无气喷涂施工试验现场
2.3 施工成本分析
以单组分无气喷涂设备为例,设备成本3万~5万元/套,按照施工面积10万平方米计,按设备全部折旧的话,每平方米成本仅0.3~0.5元。节省了原料成本和人工成本,避免了工期和质量降低造成的返工,提升了施工水平提高带来的企业声誉,总体效益是非常显著的。
防水涂料的机械化施工在我国尚处发展的起步阶段,从手提料桶、肩扛滚刷到手握高压喷枪,不仅需要做好技术上的准备,更要调整观念,积极创造条件。
(1)研发机构应全面测试各种防水涂料,按涂料参数研究性价比最为合适的施工设备;
(2)采用现场试验的方式对防水涂料的机械施工设备进行体验和推广;
(3)企业领导应更新思维,放远眼光,勇于开拓新局面,从企业技术、管理多方面同时提升,达到国际先进水平,也为行业的技术进步推波助澜;
(4)手工施工者大都文化水平不高,接受新鲜事物的能力较差,需要组织者提供引导和督促。
(5)专业的培训非常重要,好的设备需要正确的使用和维护才能发挥出其本身的最大能力。